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摘要：本文以6061铝合金材料作为研究对象，通过研究不同方式热处理状态下包括铸态、均匀化态、热轧态以及在T6峰时的效态，腐蚀的性能。研究方法包括缓慢的应变速率延伸，断裂和通过扫描金相组织进行分析，研究结果表示出6061在铸态、均匀化态、从热轧状态到最大时效状态T6，没有应力腐蚀性能的继承。除此之外，只有热轧态的合金没有腐蚀性能之外，在其它三种状态下，6061铝合金的应力腐蚀敏感情况大小是均质状态>铸造状态>峰值T6时效状态，敏感系数依次是0.094、0.064、0.053
关键词：6061铝合金;应力腐蚀;热处理状态中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-03-357
引言
6061系列作为代表铝镁硅合金 有良好的工艺可塑性、焊接性和耐腐蚀性，并且应力腐蚀性较低，所以也被广泛的应用在轨道交通和现代建筑等行业中。6061系列铝合金在文章中简称6系列，6系列的铝合金通常是铸锭经过均匀化、热轧之后的固定溶化实践效果，通常是T6，然后被应用在每个行业领域，但是在一些指定热处理状态下的6系列铝合金依然会有应力腐蚀开裂的情况，在本文中，通过研究在3.5%氯化钠溶液中各种热处理条件下铝合金6061的应力腐蚀性能，最后，进行分析比较，看看6061铝合金的应力腐蚀敏感性是否是遗传的。
1实验方法
本次实验用到的材料是6061铝合金，它的化学成分见表1，将6061铝合金铸锭在560摄氏度高温下均匀化9个小时后，然后在490摄氏度保温2小时，再经过四次75%的热变形，之后再退火降温，此时温度在320摄氏度，去除轧制过程中出现的内应力，然后进行T6峰时效态处理，固溶时间1.5个小时。慢应变速率拉伸试验产品和试验方法分别按照GB / T228.1-2010和GB / T15970-2000进行，测试产品的尺寸如图1所示，应力的腐蚀试验在RWS50-CRIMS型的慢应变应力腐蚀试验机器上进行，腐蚀的介质是3.5%的氯化钠溶液，应变的速率是6.67×10-6s-1，试验的温度是25摄氏度左右，在开始试验之前要加入150N的荷载是为了消除机械的误差。
图1显示了许多应力腐蚀敏感性因子方法，例如失效时间比，伸长率和失效能力比，本文中使用等式（1）顯示的方法是计算应力腐蚀的敏感性因子系数ISSRT。
6061铝合金体现的应力腐蚀敏感性系数使用ISSRT表示，公式如下：
式中，σfW表示测试样品在腐蚀性介质上的拉伸强度（MPa），σfA表示显示在惰性介质（干燥空气）中测试样品的拉伸强度（MPa），δfw显示在腐蚀性介质中待测样品的断裂点伸长率（%），δfA显示样品在惰性介质（干燥空气）中的断裂点伸长率（%）。慢性应变速率的拉伸断口会经过无水乙醇清洗之后，然后使用Siron200型扫描电子显微镜观察，然后再使用Keller试用腐蚀剂在金相显微镜上观察。
2实验结果
2.1应力腐蚀测试
图2是几种热处理状态下的6061铝合金与空气和3.5%的氯化钠溶液反应的慢性应变速率的拉伸曲线，可以看出，铸造合金在空气和氯化钠溶液中仅显示出伸长率损失，而均质化的铝合金仅显示出一定强度的损失，但是，热轧合金基本上没有显示出强度或伸长率的损失，T6铸造合金几乎没有强度和伸长率损失，关于强度，T6状态>铸态>热轧状态>均质化状态。
表2是判定6061的铝合金有没有应力腐蚀需要的参数值，依据HB7235-1995的相关规定，如果ψcorr/ψair<95%的时候后，就可以确定为材料在腐蚀介质中应该具有的腐蚀敏感性，但是因为慢性应变速率拉伸端口是不均衡的，由于仅通过测量直径来计算收缩区域的截面积时误差相对较大，因此可使用公式2计算收缩区域的截面积。
公式中，S0、Le是试验样品引伸计截面积和标距，Fb、Fu分别是B点以及对应断点的力，△b、△u是B点以及断点的延伸，计算和研究表明，除了热轧状态外，所有四种状态的铝合金6061都易受应力腐蚀。表3还包括铝合金6061的应力腐蚀测试结果数据，其他三个状态的应力腐蚀敏感性是正确的，是：（1）均质态（2）铸造态（3）T6态，但与其他数字铝合金相比，它更不易受到整体应力腐蚀的影响。
图3中的a，b示出了在各种条件下在长期应变率伸长下铝合金6061的扫描断裂照片，形态以晶间断裂为主，但在氯化钠溶液中还有第二条断裂痕迹，这是应力腐蚀断裂的典型特征之一。图3（c）和3（d）示出了均质铝合金6061的断裂外观，空气中的断裂外观主要是带有酒窝的弥散性断裂，但氯化钠溶液的连接处清晰可见，这是应力腐蚀失效的第二个特征。图3（e）和3（f）显示出了在热轧状态下铝合金6061的断裂的形状和外观，空气和氯化钠溶液造成的裂缝是弥散性裂缝，裂缝的整体形态相似，仅表明没有应力，腐蚀敏感性（图3（g）（h））是峰T6处于老化状态的断口形式6061。
结语
（1）6061的铝合金在铸态、均匀化态、热轧态到T6峰时效态都没有应力腐蚀的遗传性能。
（2）热轧态的铝合金没有应力腐蚀的敏感性，其他3种状态的合金应力腐蚀的敏感性顺序为均匀化态、铸态、T6峰时效态，敏感系数分别是0.094、0.064、0.053。
参考文献
[1]卢翔，邵良臣，李志勇，韩善灵.DP590钢/AA6061-T6铝合金异种金属对接搅拌摩擦焊温度场的数值模拟[J/OL].热加工工艺，2021（01）：151-155+163[2020-10-23].
[2]刘伟，吴远志，邓彬，刘安民，刘巍，许子砚，叶拓.挤压态6061铝合金的力学性能及显微组织[J].金属热处理，2020，45（09）：172-177.
[3]邓云飞，张永，吴华鹏，曾宪智.6061-T651铝合金动态力学性能及J-C本构模型的修正[J/OL].机械工程学报：1-8[2020-10-23].
[4]仇建桐，邓沛然，邵威，宣守强，杨瑾.6061铝合金热拉深成形研究[J].塑性工程学报，2020，27（09）：124-131.
关键词：6061铝合金;应力腐蚀;热处理状态中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-03-357
引言
6061系列作为代表铝镁硅合金 有良好的工艺可塑性、焊接性和耐腐蚀性，并且应力腐蚀性较低，所以也被广泛的应用在轨道交通和现代建筑等行业中。6061系列铝合金在文章中简称6系列，6系列的铝合金通常是铸锭经过均匀化、热轧之后的固定溶化实践效果，通常是T6，然后被应用在每个行业领域，但是在一些指定热处理状态下的6系列铝合金依然会有应力腐蚀开裂的情况，在本文中，通过研究在3.5%氯化钠溶液中各种热处理条件下铝合金6061的应力腐蚀性能，最后，进行分析比较，看看6061铝合金的应力腐蚀敏感性是否是遗传的。
1实验方法
本次实验用到的材料是6061铝合金，它的化学成分见表1，将6061铝合金铸锭在560摄氏度高温下均匀化9个小时后，然后在490摄氏度保温2小时，再经过四次75%的热变形，之后再退火降温，此时温度在320摄氏度，去除轧制过程中出现的内应力，然后进行T6峰时效态处理，固溶时间1.5个小时。慢应变速率拉伸试验产品和试验方法分别按照GB / T228.1-2010和GB / T15970-2000进行，测试产品的尺寸如图1所示，应力的腐蚀试验在RWS50-CRIMS型的慢应变应力腐蚀试验机器上进行，腐蚀的介质是3.5%的氯化钠溶液，应变的速率是6.67×10-6s-1，试验的温度是25摄氏度左右，在开始试验之前要加入150N的荷载是为了消除机械的误差。
图1显示了许多应力腐蚀敏感性因子方法，例如失效时间比，伸长率和失效能力比，本文中使用等式（1）顯示的方法是计算应力腐蚀的敏感性因子系数ISSRT。
6061铝合金体现的应力腐蚀敏感性系数使用ISSRT表示，公式如下：
式中，σfW表示测试样品在腐蚀性介质上的拉伸强度（MPa），σfA表示显示在惰性介质（干燥空气）中测试样品的拉伸强度（MPa），δfw显示在腐蚀性介质中待测样品的断裂点伸长率（%），δfA显示样品在惰性介质（干燥空气）中的断裂点伸长率（%）。慢性应变速率的拉伸断口会经过无水乙醇清洗之后，然后使用Siron200型扫描电子显微镜观察，然后再使用Keller试用腐蚀剂在金相显微镜上观察。
2实验结果
2.1应力腐蚀测试
图2是几种热处理状态下的6061铝合金与空气和3.5%的氯化钠溶液反应的慢性应变速率的拉伸曲线，可以看出，铸造合金在空气和氯化钠溶液中仅显示出伸长率损失，而均质化的铝合金仅显示出一定强度的损失，但是，热轧合金基本上没有显示出强度或伸长率的损失，T6铸造合金几乎没有强度和伸长率损失，关于强度，T6状态>铸态>热轧状态>均质化状态。
表2是判定6061的铝合金有没有应力腐蚀需要的参数值，依据HB7235-1995的相关规定，如果ψcorr/ψair<95%的时候后，就可以确定为材料在腐蚀介质中应该具有的腐蚀敏感性，但是因为慢性应变速率拉伸端口是不均衡的，由于仅通过测量直径来计算收缩区域的截面积时误差相对较大，因此可使用公式2计算收缩区域的截面积。
公式中，S0、Le是试验样品引伸计截面积和标距，Fb、Fu分别是B点以及对应断点的力，△b、△u是B点以及断点的延伸，计算和研究表明，除了热轧状态外，所有四种状态的铝合金6061都易受应力腐蚀。表3还包括铝合金6061的应力腐蚀测试结果数据，其他三个状态的应力腐蚀敏感性是正确的，是：（1）均质态（2）铸造态（3）T6态，但与其他数字铝合金相比，它更不易受到整体应力腐蚀的影响。
图3中的a，b示出了在各种条件下在长期应变率伸长下铝合金6061的扫描断裂照片，形态以晶间断裂为主，但在氯化钠溶液中还有第二条断裂痕迹，这是应力腐蚀断裂的典型特征之一。图3（c）和3（d）示出了均质铝合金6061的断裂外观，空气中的断裂外观主要是带有酒窝的弥散性断裂，但氯化钠溶液的连接处清晰可见，这是应力腐蚀失效的第二个特征。图3（e）和3（f）显示出了在热轧状态下铝合金6061的断裂的形状和外观，空气和氯化钠溶液造成的裂缝是弥散性裂缝，裂缝的整体形态相似，仅表明没有应力，腐蚀敏感性（图3（g）（h））是峰T6处于老化状态的断口形式6061。
结语
（1）6061的铝合金在铸态、均匀化态、热轧态到T6峰时效态都没有应力腐蚀的遗传性能。
（2）热轧态的铝合金没有应力腐蚀的敏感性，其他3种状态的合金应力腐蚀的敏感性顺序为均匀化态、铸态、T6峰时效态，敏感系数分别是0.094、0.064、0.053。
参考文献
[1]卢翔，邵良臣，李志勇，韩善灵.DP590钢/AA6061-T6铝合金异种金属对接搅拌摩擦焊温度场的数值模拟[J/OL].热加工工艺，2021（01）：151-155+163[2020-10-23].
[2]刘伟，吴远志，邓彬，刘安民，刘巍，许子砚，叶拓.挤压态6061铝合金的力学性能及显微组织[J].金属热处理，2020，45（09）：172-177.
[3]邓云飞，张永，吴华鹏，曾宪智.6061-T651铝合金动态力学性能及J-C本构模型的修正[J/OL].机械工程学报：1-8[2020-10-23].
[4]仇建桐，邓沛然，邵威，宣守强，杨瑾.6061铝合金热拉深成形研究[J].塑性工程学报，2020，27（09）：124-131.